BE569068A - - Google Patents

Description

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   La présente invention est relative à un procédé de désulfuration de la fonte. 



   Le procédé classique utilisé pour désulfurer la fonte consiste à trai- ter celle-ci en poche, en présence d'agents de désulfuration tels que des carbona- tes alcalins, ajoutés en morceaux dans l'appareil ou'dans le bain à épurér. Ce procédé a l'inconvénient d'avoir un rendement limité dû principalement au manque de brassage du bain ainsi traité. 



   Pour remédier à cet inconvénient, on a proposé d'injecter des pro- duits désulfurants en poudre en suspension dans un gaz, au moyen d'une lance plongeant dans le bain à traiter. Ce procédé permettant un brassage du métal, a donné des résultats intéressants mais il a par contre l'inconvénient   de'néces-   siter l'emploi d'une lance en matériau réfractaire ou à revêtement réfractaire qui coûte cher et qui s'use très rapidement. 



   On a également proposé d'ajouter les produits désulfurants en poudre dans le bain de fonte à traiter en insufflant ceux-ci par des trous de soufflage ménagés dans le fond de la paroi du récipient dans lequel se fait le traitement, par exemple par les trous de soufflage du fond du convertisseur. Ce procédé pré- sente l'inconvénient d'exiger des frais d'installation très élevés. 



   La présente invention a pour objet un procédé qui permet de remédier à tous ces inconvénients et de désulfurer le bain de fonte dans des conditions vraiment imprévues. 



   Le procédé objet de l'invention est essentiellement caractérisé en ce que les agents désulfurants en poudre ou en granules, en suspension dans un gaz ou un mélange gazeux sont injectés à grande vitesse dans le bain sous forme d'un jet fin èt compact au moyen d'une lance dont l'extrémité ne plonge pas dans le bain. 



   Une des caractéristiques essentielles du procédé suivant l'invention est l'utilisation d'une lance d'injection dont l'extrémité ne plonge pas dans le bain. Ceci a le grand avantage de permettre l'emploi d'un matériel robuste et sûr qui n'est pas soumis aux importantes dégradations que subissent les lances uti- lisées jusqu'à présent' et plongeant dans le métal. 



   Pour obtenir un jet fin et compact animé d'une vitesse telle qu'il pénètre profondément dans le bain, il a été trouvé avantageux d'utiliser une lan- ce d'injection comportant à son extrémité un convergent-divergent dont la longueur du col est au moins égale au double du diamètrede celui-ci. 



   On obtient des résultats au moins aussi avantageux en utilisant une lance d'injection comportant à son,extrémité un convergent-divergent dont le dia- mètre (D) de la section d'entrée du convergent, la longueur (L) du convergent, . le diamètre (d) de la section du col et la longueur (C) du col sont liés par la ,   formuler = 1 + KL dans laquelle K est supérieur à 2. d   
Le gaz porteur utilisé dans le procédé de désulfuration suivant 1' invention peut être un gaz neutre tel que de l'azote, soit un gaz légèrement ré- ducteur, soit de l'air ou un autre gaz peu oxydant. 



   Il a été trouvé avantageux principalement au point de vue économique, d'utiliser de la chaux en poudre comme agent désulfurant mis en suspension dans le gaz porteur. La chaux utilisée peut être hydratée ou anhydre. L'utilisation de chaux hydratée est avantageuse dans ce   se,s   que sa décomposition dans le bain se fait avec un intense dégagement de gaz, lequel provoque une très forte dispersion   de,,la   chaux dans la fonte, ce qui est favorable à une meilleure désulfuration. 



  De plus, l'hydrogène libéré par la décomposition de l'eau combinée à la chaux est réducteur et favorise également la désulfuration. 



   Il ne sort pas du cadre de la présente invention d'utiliser plusieurs lances pour l'injection de chauds suivant le procédé décrit. 

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   Dans le cas de fonte à forte teneur en soufre dépassant par exemple 0,1%, la quantité de chaux à introduire dans le bain peut être très importante et si la fonte est physiquement froide, on risque de la voir atteindre une tem- pérature trop basse pour pouvoir mener à bien non seulement l'opération de   dés@l-   furation mais également l'opération d'affinage ultérieure. Dans ces conditions, il peut être avantageux d'effectuer un apport de chaleur au bain, apport réalisé suivant l'invention, par une flamme brûlant au-dessus du bain. A cet effet, on adjoint à la tuyère principale un conduit qui amène au voisinage de l'orifice -   @   de cette tuyère, un combustible gazeux tel que du gaz de-haut-fourneau, du gaz de four à coke ou encore un combustible liquide par exemple un hydrocarbure. 



  L'oxygène nécessaire à la combustion peut être fourni par le gaz porteur de pro- duits désulfurants, lequel sera dans ce cas soit de l'air, soit de l'air légère- ment enrichi en oxygène, suivant que l'on désire une température de flamme plus ou moins élevée., On peut également injecter les produits désulfurants en suspen- sion dans le gaz combustible et insuffler de l'oxygène à faible pression sur la surface du bain de façon à brûler au-dessus de celle-ci les gaz combustibles qui sortent du bain après y avoir abandonné les produits désulfurants. 



   La quantité de combustible à brûler pendant l'opération est déterminée en se basant sur le bilan calorifique et en partant de la température initiale de la fonte et du poids de chaux à injecter. 



   Pour mettre en oeuvre cette modalité du procédé, on utilisera avanta- geusement une tuyère spéciale à deux conduites concentriques ou adjacentes. 



   Les débits du gaz porteur et des produits désulfurants sont réglés d' après le poids de la charge de fonte et également d'après la nature du gaz porteur de manière à effectuer l'opération de désulfuration en 2 à 10 minutes suivant la quantité de soufre à éliminer. 



   Des résultats avantageux ont été obtenus en utilisant de 5 à 30   Nm3-de   gaz porteur par minutes Dans le cas où le gaz porteur est un gaz légèrement oxy- dant, par exemple de   liair   atmosphérique et où on utilise de la chaux comme agent désulfurant, il est intéressant devoir un débit de chaux supérieur à 15 kg par Nm3. Dans le cas où le gaz porteur est un gaz neutre ou réducteur, par exemple de l'azote, le débit de chaux sera de préférence compris entre 5 et 40 kg par Nm3. 



   Le procédé suivant l'invention peut être appliqué dans les chenaux de coulée des hauts-fourneaux, dans les poches entre les fourneaux et le mélangeur, dans   le:,   poches entre le mélangeur et les convertisseurs, dans un convertisseur à fond troué en insufflant dans ce cas, un gaz neutre ou réducteur par le fond. 



  Il a cependant été-trouvé spécialement avantageux d'appliquer le procédé suivant l'invention dans un convertisseur à fond plein dans lequel l'affinage ultérieur se fait par l'injection par le haut de produits déphosphorants en suspension dans un gaz ou un mélange gazeux oxydant. Dans ce cas, suivant l'invention, la   dêsul-   furation de la fonte se fait immédiatement avant de commencer l'affinage. Contrai- rement aux autres procédés, il ne nécessite alors aucun matériel spécial et le re- froidissement de la fonte est réduit au strict minimum du fait de la suppression des manipulations intermédiaires. En outre, dans ce cas, il est avantageux de con- server dans le convertisseur la scorie de désulfuration encore très active et de s'en servir pour l'affinage proprement dit. 



   Cette modalité d'application du procédé qui permet de réutiliser la chaux de la scorie de désulfuration paraît à première vue anormale et contraire aux lois physico-chimiques. Il a cependant été constaté que, dans ce cas, le soufre de la scorie ne.rentre pratiquement pas dans le bain au cours de l'affinage pro- prement dit mais qu'il reste dans la dite scorie ou qu'il a tendance à s'éliminer sous forme   d'anhyd@ide   sulfureux. 



   Le cas d'application suivant du procédé selon l'invention est donné à titre d'exemple non limitatif. 

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     On   a introduit dans un convertisseur à fond plein une charge de 20 tonnes de fonte dont la teneur en soufre était de   0,066%.   Après avoir redressé l'appareil, on a insufflé dans le bain par le haut 8Nm3d'air par minute tenant en suspension 35 kg de chaux par Nm3. 



  Après 3 minutes, on a arrêté le soufflage d'air et on a constaté par l'analyse d'un échantillon de fonte que la teneur en soufre du métal était tombée à   0,026%   soit une réduction de   60%   environ. La scorie de désulfuration a été laissée dans le convertisseur et immédiatement après le soufflage de, l'air, on a commencé 1' opération d'affinage'de la fonte à l'aide d'oxygène injecté par le haut et tenant en suspension de la chaux pour assurer la déphosphoration précoce.

   Pendant cet affinage, on a constaté que la désulfuration se poursuivait et on a obtenu à la fin de l'opération de conversion une désulfuration totale de l'ordre de 90%.   --   
Il y a lieu de noter que dans l'exemple, cité, si on n'avait pas appli- qué le procédé suivant l'invention, on aurait   obtenue   avec la même quantité de chaux, une désulfuration de l'ordre de 60 à 75% seulement.- 
REVENDICATIONS. 



   1. Procédé de désulfuration de la fonte, caractérisé en ce que les agents désulfurants en poudre ou en granules, en suspension dans un gaz ou un mélange gazeux sont injectés à grande vitesse dans le bain sous la forme d'un jet fin et compact au moyen d'une lance dont l'extrémité ne plonge pas dans le bain.

Claims (1)

1. 2. Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz porteur des produits désulfurants est un gaz neutre.

   3. Procédé du genre mentionné sous la revendication 2, caractérisé en ce que le gaz neutre est de l'azote.

   4. Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz porteur des produits'désulfurants est un gaz réducteur.

   5. Procédé du genre mentionné sous la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz porteur des produits désulfurants est de l'air ou un gaz peu oxy- dant.

   6. Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le produit désulfurant est de la chaux.

   7. Procédé du genre mentionné sous la revendication 6, caractérisé en ce qu'on utilise de la chaux hydratée comme produit désulfurant'.

   8. Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que on réalise un apport de chaleur au bain pendant l'opération de désulfuration en brûlant un gaz ou un liquide combustible au-dessus du bain.

   9. Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce que le débit de gaz porteur est de 5 à 30Nm3 par minute.

   10. Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendication: précédentes, caractérisé en ce que lorsque le gaz porteur est de l'air atmosphé- rique, le débit de chaux est supérieur à 15 kg par Nm3 d'air.

   11. Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, lorsque le gaz porteur est un gaz neutre, ou réduc- teur, le débit de chaux est compris entre 5 et 40 kg par Nm3 de gaz.

   12. Procédé du genre mentionné sous l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé ence que l'opération de désulfuration se fait dans un convertisseur à fond plein, en ce que la scorie de désulfuration est laissée dans le convertisseur et en ce que l'opération de désulfuration est suivie immédiate- <Desc/Clms Page number 4> ment par l'opération d'affinage réalisée par injection par le haut d'oxygène te- nant en suspension de la chaux pulvérulente destinée à la déphosphoration.